杜诗“沾(霑)”字解读

杜甫诗中使用"沾"字凡49次。通过解读这个字,我们可以体会杜诗用字的高超技巧,管窥诗人感情世界的丰富,进而感受其执着精神、精湛技艺、高尚人格和博大胸襟。

燃准东煤电站锅炉沾污结渣特性及防治措施研究进展

新疆地区的准东煤预测储量高达3900亿t,然而煤灰的高沾污结渣倾向严重制约着准东煤在电站锅炉的安全经济利用。为了明晰沾污结渣机理,推动准东煤在电站锅炉的高比例掺烧甚至纯烧,该文从准东煤的无机组分组成、煤的成灰特性、灰的沉积特性、电站锅炉受热面沾污结渣特性和防治措施5个方面对相关基础研究和工业应用情况进行总结。碱金属钠的释放、冷凝和低熔点组分的形成是沾污结渣主要原因,混煤和添加剂的使用以及燃烧调整是最常用的应对措施,降低炉膛出口烟气温度、优化受热面布置和吹灰方式是目前主流的炉型设计思路。开发完善新的炉型和技术手段有望为纯烧准东煤提供解决思路,但还需要应对燃准东煤电站锅炉灵活低碳发展过程的新挑战。

生物质热转化过程中积灰沾污结渣特性及趋势预测研究进展

为阐明生物质灰的沾污结渣特性及其趋势预测研究现状,使生物质能热转化利用过程更加安全,在综合分析生物质灰沾污结渣的危害及机制的基础上,从沾污结渣特性与沾污结渣预测两方面归纳国内外研究进展,梳理出影响结渣的主要因素——灰分组成、反应温度、气氛和添加剂等;并对沾污结渣趋势的预测方法和研究趋势进行分析。针对实际工程中锅炉受热面结渣和腐蚀问题,可以采用混烧、混入添加剂、水洗、酸洗、改变受热面材料、优化锅炉和烟道结构设计、优化反应条件等措施解决。在生物质灰沾污结渣趋势预测方面,目前并没有完整的统一标准,简单沿用煤灰的结渣指标存在严重的不适应性,且现有的预测方法通常只考虑固态或熔融成分对结渣的影响,而忽略了碱金属、氯、硫等元素挥发与温度变化的关系。因此,以热转化过程中碱金属的气-固分配趋势为基础,结合不同温度下生物质灰的特点及成灰特性,建立适用于不同温度下生物质灰的沾污结渣预测模型,是下一步研究应重点关注的问题。

液态排渣锅炉全烧和大比例掺烧高碱煤运行优化

为掌握液态排渣锅炉全烧和大比例掺烧高碱煤的关键参数和运行经验,基于某电厂300 MW等级液态排渣锅炉进行了长期工程试验,对可能存在的燃烧组织、NO_(x)控制、排渣和沾污等问题进行分析,针对性的对燃烧系统、热物改性系统和排渣系统进行了改造。并进行了长期的运行数据记录和关键参数记录,在全烧和高比例掺烧高碱煤30万t后,锅炉各项运行参数正常。工程试验证明:该电厂300 MW等级液态排渣锅炉经升级优化后对高碱煤的的适应能力极强,在燃煤组分w(Al_(2)O_(3))<25%、w(Fe_(2)O_(3))<15%、12%<w(CaO)<30%、硅铝比大于1.7、碱酸比大于0.5时均可以保证机组正常运行且没有明显沾污;燃用高碱煤后可有效降低第一级受热面入口烟气温度至设计值以下,避免锅炉第一级受热面结渣情况,NO_(x)生成量也较燃用原设计煤种下降超30%。

碱金属迁移转化对生物质灰沾污结渣的影响研究进展

生物质热化学转化利用过程会产生大量的生物质灰,其钾、钠等碱金属元素的含量高,导致其熔融温度低,在高温下极易熔融或挥发,进而对锅炉、管道或设备受热面造成沾污结渣、腐蚀等危害。为系统了解碱金属迁移转化对生物质灰沾污结渣影响的研究并预测其发展趋势,首先,归纳生物质热化学转化过程中由碱金属迁移转化引发的安全问题及危害;其次,回顾和总结近年来国内外生物质灰沾污结渣机理方面的研究进展,主要包括不同热化学转化来源生物质灰沾污结渣演变规律和碱金属迁移转化特性研究等;最后,预测生物质灰沾污结渣防治研究的发展趋势。研究结果显示:生物质热化学转化过程中碱金属的赋存形式和演化特征是影响灰熔融和沾污结渣特性的重要因素,不同热化学转化来源生物质灰的熔融和烧结规律是灰沾污结渣防治研究的关键。以往针对碱金属迁移转化特性的研究,大多只考虑生物质自身的燃料性质、矿物组成等,对不同热化学转化过程中碱金属迁移转化对生物质灰沾污结渣和熔融烧结的影响以及不同形式碱金属成分的影响研究仍不够深入和系统,尚未形成完善的理论体系,这将成为以后的重点研究方向。

涤盖棉织物一浴法染色耐皂洗色牢度成因分析

针对涤盖棉织物分散与活性一浴一步法染色耐皂洗色牢度差,特别是醋纤和锦纶沾色严重的问题。文章从分散染料沾棉现象、分散染料热迁移行为和纤维组分进行分析,主要采用拉曼光谱、耐皂洗色牢度、颜色参数等测试方法。结果表明,分散染料沾棉现象、分散染料热迁移行为在一定程度上造成涤盖棉织物耐皂洗色牢度较差,但在纤维组分分析中发现涤盖棉织物中含有一定量的氨纶,氨纶沾色分散染料是其耐皂洗色牢度差的主要原因。

纺织品表面抗湿性测试方法的分析及相关性探讨

阐述了纺织品表面抗湿性的测试标准、方法及技术指标,分析了不同测试方法的结果差异以及相关性。结果表明:测试方法应根据使用情况进行选择,沾水等级与滚动角(水)、接触角(正十二烷)显著相关,与接触角(水)无显著相关。

锅炉掺烧渣盐对过热器及省煤器吊挂管结渣积灰的影响分析

某电厂锅炉掺烧煤化工产生的废弃渣盐,加剧了锅炉高、低温过热器受热面的管壁结渣及积灰,影响锅炉安全稳定运行。对煤灰、渣盐、渣样进行了成分分析,对比了渣盐化验数据及掺烧渣盐前、后飞灰化验数据,计算了煤灰的结渣特性和沾污特性指标,分析了煤灰的结渣倾向和沾污倾向,分析了添加渣盐后锅炉灰成分的变化对受热面结渣、沾污的影响。结果表明:大量掺烧高钠渣盐会导致锅炉受热面严重结渣,严重影响锅炉安全稳定运行。

高碱煤纯烧的灰化学问题及高效燃烧研究进展

煤炭在我国的能源消费结构中占有至关主要的地位,新疆地区拥有丰富的煤炭资源储量,是我国重要的能源接续区和战略储备区。新疆地区的煤炭资源,特别是准东煤中碱金属和碱土金属(Alkali metals and Alkaline Earth Metals,AAEMs)含量普遍较高,属于典型高碱煤,可供长期使用。随着新疆地区煤炭资源的大规模开采和利用,高碱煤在燃烧过程中发生的结渣、沾污和腐蚀等问题严重限制了其大规模和高效利用。实现100%纯烧高碱煤是高碱煤利用的重要目标,但解决纯烧过程中涉及的灰问题是首要问题。基于现代多元、分时、动态分方法,利用CiteSpace软件获取近20 a来高碱煤研究领域的4401条文献,对文献结果进行文献聚类分析、关键词凸显分析和时间序列分析,对不同时期的研究热度峰值区间进行了系统分析。指出了该领域未来研究需要关注AAEMs的存在形式与迁移特性、低温共熔物形成机制、燃烧高效利用调控措施等方面。以典型高碱煤为基础,总结了其基本理化特性,重点剖析煤灰碱性组分对煤灰熔融温度的影响和AAEMs的存在形式。在此基础上,调研AAEMs和低温共熔物2个核心方面研究进展,探究AAEMs迁移特性与低温共熔物的生成机制,对煤炭清洁高效利用低碳具有重要意义。然后,将高碱煤燃烧高效利用调控措施归纳为降低AAEMs含量、增加酸性组分和反应器运行与结构优化三大类别,分析了利用措施对缓解高碱煤结渣沾污的原理与效果,并指出对应方法的问题和不足。此外,提出煤粉纯化-燃烧高效利用技术或许是解决高碱煤燃烧高效利用难题的有效手段。最后,双碳背景下对火电提出了灵活性改造需求,火电机组需要提高变负荷调节能力,以保证稳定的功率输出。指出了实现高碱煤燃烧高效利用调控建议和未来研究方向,需要结合地方多样化资源优势并系统地制定整体方案,在全流程精准控制结渣、沾污和腐蚀等难题,实现清洁高效低碳利用。

可紫外固化的水性聚氨酯耐沾污涂层

耐沾污涂层固化时需要长时间的高温烘烤,限制了其在热敏基材上的应用。为解决以上问题,以单端双羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为疏水组分,乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EOTA)作为交联剂,制备了一种可紫外固化的水性聚氨酯耐沾污涂层。使用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、接触角测量仪、X射线光电子能谱仪(XPS)和原子力显微镜(AFM)等对涂层进行表征,同时对涂层进行了自清洁、防涂鸦和耐腐蚀测试。结果表明:作为支链的PDMS能够在固化时富集在涂层表面形成疏水层,使涂层水和二碘甲烷的接触角分别从(70.0±2.4)°/(33.6±2)°提高到(93.8±1.2)°/(62.2±1.1)°,降低了污染物的润湿和铺展性;交联剂EOTA的引入,一方面可有效包裹聚氨酯的极性基团,降低涂层表面极性,削弱污染物小分子与涂层间的相互作用力,因而水和油性液滴能够轻松地从涂层表面滑落,显示出涂层良好的自洁性;另一方面,致密的交联网络阻碍了油墨等污染物分子向聚合物骨架渗透,使得油墨等污染物停留在涂层表面并收缩成细小的液滴,很容易被纸巾擦拭干净,展现出涂层优异的防涂鸦性能。另外,涂层经过10%NaCl溶液5 d的浸泡,表面依然光滑平整并保持着防涂鸦性能,展现出涂层良好的耐腐蚀性和耐沾污持久性。

350MW燃用贫煤锅炉改烧强结渣沾污烟煤的调整及改造技术研究

国内某电厂2×350 MW机组锅炉原设计煤为贵州贫煤,属于中等结渣特性煤种。在掺烧靖边烟煤过程中出现了燃烧器烧损和严重结渣、沾污问题,为了解靖边烟煤的燃烧特性、结渣特性、沾污特性,以及锅炉设备对煤种的适应性,进行了一维火焰炉燃烧试验和煤灰烧结试验。靖边烟煤属于极易着火、燃尽煤种,是优质的动力用煤,但其灰分中钙、铁、钠等金属氧化物含量较高,灰熔点较低,具有严重结渣沾污倾向。靖边烟煤和原设计煤相比,燃用煤着火、燃尽特性更好,但结渣、沾污特性增强了。改造过程中根据煤质特性对燃烧器进行了调整,在炉膛区域增加20支短程吹灰器,水平烟道增加10支长伸缩式吹灰器,竖井增加24支长伸缩式吹灰器,并在改造后进行了燃烧优化调整试验。结果表明:改造后锅炉结渣明显改善,靖边烟煤掺烧比例由12.5%提高至75%,空预器入口烟气温度降低30.4℃,空预器出口烟气温度降低25.5℃,灰渣含碳量基本不变,脱硝入口NO_(x)浓度由705 mg/m^(3)降至384 mg/m^(3),锅炉效率升高1.49%,预计年节约燃料成本约280万元,改造后锅炉汽水系统和风烟系统对掺烧75%靖边烟煤具有良好的适应性。因此,可以通过设备改造增强锅炉对燃料的适应性,大幅拓宽锅炉煤种适应能力,缓解电厂购煤困难的问题。

生物质锅炉中温受热面碱蒸气冷凝与飞灰黏附多重结渣模拟

生物质作为CO_(2)零排放的清洁可再生能源,在部分替代化石燃料用于燃烧发电的领域具有良好的应用价值。但生物质燃料普遍含有大量碱金属成分,在燃烧过程中易于以气相形式析出凝结在受热面形成有黏性的初始沉积层,强化壁面对烟气中飞灰颗粒的捕获,导致锅炉受热面结渣情况进一步恶化。针对以上问题,利用Factsage软件计算生物质锅炉中温过热器初始沉积层黏附特性,结合临界速度模型,建立综合考虑KCl冷凝-飞灰捕捉的受热面结渣综合模型;利用ANSYS FLUENT软件编写用户自定义函数(UDF),对生物质锅炉中温过热器受热面沾污行为进行模拟研究,并与现场采样结果对比验证模型准确性。结果表明,中温过热器区域的沉积速率与取样结果相吻合;壁面温度升高对飞灰碰撞效率影响较小,但抑制KCl冷凝导致总沉积量降低;烟气入口速度变化影响KCl冷凝和飞灰碰撞效率,大颗粒(50、80μm)碰撞效率随烟气速度增大而增大,而10μm小颗粒更易被粘性壁面捕获,导致沉积效率更高;相同烟气入口速度下,粒径50μm和80μm飞灰为主要沉积;总体上,碱蒸气冷凝在中温过热器区域结渣过程贡献显著,KCl直接冷凝在壁面的沉积质量占总沉积质量的5.41%,黏性沉积表面捕获飞灰颗粒沉积质量占19.24%。模型适用于生物质锅炉以中温过热器为代表的中温受热面(约700℃)积灰沾污预测。

纳米高熵陶瓷涂层在超超临界1000 MW机组锅炉的防结焦耐腐蚀应用研究

针对某台超超临界1000MW机组燃用准东煤锅炉水冷壁出现的沾污结渣、高温腐蚀问题,基于锅炉的燃烧煤种特性、结焦状况以及腐蚀类型,开展了纳米高熵陶瓷涂层在锅炉后墙水冷壁燃尽风区域的工程验证试验。采用宏观检查、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼光谱、摩擦系数及表面能测试等方法,分析了纳米高熵陶瓷涂层的使用效果,揭示了纳米高熵陶瓷涂层的防沾污结渣、耐腐蚀机制。试验结果表明,涂层在锅炉运行11个月后完好,表面无明显结焦物、无明显腐蚀凹坑,管壁未发生明显减薄。纳米高熵陶瓷涂层能够较好地解决锅炉水冷壁沾污结渣以及高温腐蚀的问题,为燃用准东煤锅炉的安全运行提供保障。

单季铵盐型防沾皂洗剂的制备及其应用性能

为提高酸性染料皂洗剂的防沾色效果,以脂肪胺聚氧乙烯醚1815为原料,以环氧氯丙烷为季铵化剂,合成1815单季铵盐,并与非离子表面活性剂平平加O-25和阴离子表面活性剂SDS复配,制得1815单季铵盐类防沾皂洗剂。研究了合成工艺因素对1815单季铵盐产率的影响,优化了1815单季铵盐的合成工艺条件,测试了1815单季铵盐防沾皂洗剂的皂洗效果,并与市售及同类皂洗剂进行比较。结果表明,1815单季铵盐的合成优化工艺条件为:n(1815):n(环氧氯丙烷)=1∶2.5,反应温度80℃,反应时间4 h,反应pH=8.0。单季铵盐防沾皂洗剂的沾色样K/S值为0.6098,皂洗残液吸光度为0.2713,染色织物耐皂洗色牢度达4~5级,表明1815单季铵盐防沾皂洗剂具有良好的防沾色性能和净洗效果。

新型皂洗体系在活性染料低温皂洗中的应用

将剥离型低泡沫净洗剂FMES与螯合分散剂EDDHA-Na、过氧化氢及其催化剂马来酸五乙酰葡萄糖(PGM)进行复配,得到一种新型50℃低温皂洗体系。该体系利用催化剂PGM在低温条件下与过氧化氢快速分解出氧化能力更强的过氧酸,充分破坏残液中染料的发色基团,降低残液的色度,以实现低温皂洗的防沾色。测试皂洗后织物的耐皂洗色牢度、染色残液吸光度以及布面色变等指标,优化了新型低温皂洗体系的组成,即FMES 1.0 g/L、PGM 0.9 g/L、H_(2)O_(2) 3 g/L、EDDHA-Na 1.5 g/L。该四元皂洗体系低温皂洗力强,防沾色效果明显,染色残液色度低,可实现活性染料的低温、小浴比、短流程皂洗。

自然条件下建筑外墙涂料耐沾污性能的探究

随着人们生活水平的提高和建筑行业的发展,外墙涂料耐沾污性能已经成为一项重要的指标。本研究将外墙涂料试板放置于自然条件下,对其表面反射率进行持续测定,统计分析自然条件和使用标准灰的人工耐沾污试验结果。结果表明,外墙涂料试板在室外放置过程中,表面污染程度不断加大,反射率下降百分比不断上升,7个月后最高达17%。自然条件与人工耐沾污试验测定的结果存在一定差异,这表明相关标准还有待进一步完善以贴合现实情况。最后提出外墙涂料耐沾污测试方法可能的改进思路,为耐沾污外墙涂料产品发展和相关标准修订提供参考。

昔阳县沾尚勘查区煤矿地质特征及开发利用浅析

通过对昔阳县沾尚勘查区进行普查,大致查明可采煤层的层位、厚度和主要可采煤层的分布范围,大致确定可采煤层的煤类和煤质特征,并初步评价了区内可采煤层的稳定程度,8、15号煤层为稳定的全区可采煤层。

表面沾污对金铝键合脱键影响的微观机理分析

金铝键合脱键是一种电子元器件使用过程中严重的失效模式,其中键合表面沾污是一种导致该问题的常见原因。对表面沾污及无沾污样品分别进行粗铝丝键合和高温烘烤,然后对键合拉力、表面形貌、表面成分、聚焦离子束(FIB)剖面等进行测试对比,总结沾污导致键合失效的机理和特点。研究结果表明:表面无沾污的样品经历烘烤后键合拉力为720~801 g,失效模式为键合丝断裂;同样的条件下表面沾污样品的键合拉力为0~90 g,失效模式为脱键。通过对其表面及剖面分析发现,表面无沾污样品经过150℃下烘烤120 h后,金和铝之间可以充分扩散,形成均匀的金属间化合物;而表面沾污样品的污染物阻挡了金、铝扩散,或者限制了扩散区域,导致金和铝之间有效结合面积变小,使得该界面处形成缺陷源,以至于在后续高温烘烤过程中,金铝键合界面形成脆性的金属间化合物,同时产生内应力,进一步产生裂纹,最终发生金铝键合失效。

精密铸造全自动真空沾浆桶设计与应用

采用真空沾浆技术能够解决型壳面层气泡夹杂问题,大幅提高铸件表面质量。本文介绍了一种全自动真空沾浆桶的设计与应用,首先分析了真空沾浆桶需要具备的性能参数和技术要求;其次完成了真空容器结构的整体设计,并采用ANSYS软件对真空容器的稳定性进行了校核计算和优化设计;最后,完成真空沾浆的原型机制造。测试表明,原型机满足各项设计指标要求。全自动真空沾浆桶的研制成功实现了国内集柔性、全自动化、良好真空性能等特性于一体的真空沾浆装置的突破。

除油剂DM-1134T在涤纶针织物上的应用

重点介绍多功能除油剂DM-1134T的应用性能,并用于涤纶针织布除油染色同浴加工工艺,探讨除油效果、高温乳化性、高温分散性、移染性、除油防返沾性等。结果表明,所得产品染色均匀,对色光影响小,能有效解决短流程同浴工艺常出现的油剂返沾、染料凝聚、色点色斑等问题;具有降低成本、缩短工序、方便使用、稳定质量、减少缸差等优点。